Files
futriix/internal/compression/compression.go
T

291 lines
10 KiB
Go
Raw Permalink Normal View History

2026-09-17 22:03:32 +00:00
/*
* Copyright 2026 Safronov Grigorii
*
* Licensed under the CDDL, Version 1.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
*
* You may obtain a copy of the License at
* https://opensource.org/licenses/CDDL-1.0
*/
// Файл: internal/compression/compression.go
// Назначение: Реализация сжатия данных с использованием различных алгоритмов.
// Поддерживаемый алгоритм: Brotli.
// Обеспечивает прозрачное сжатие/распаковку для документов.
// LZ4 был удалён в пользу Brotli для лучшего версионирования.
// Защита от collision magic bytes через усиленную проверку заголовка
package compression
import (
"bytes"
"encoding/binary"
"fmt"
"github.com/golang/snappy"
"github.com/klauspost/compress/zstd"
"github.com/andybalholm/brotli"
)
// Config представляет конфигурацию сжатия
type Config struct {
Enabled bool // Включено ли сжатие
Algorithm string // Алгоритм сжатия: snappy, brotli, zstd
Level int // Уровень сжатия (1-9)
MinSize int // Минимальный размер для сжатия (байт)
}
// MagicNumber используется для идентификации сжатых данных
var MagicNumber = []byte{0x46, 0x54, 0x52, 0x53} // "FTRS" - Futriis
// Расширенный magic с версией для предотвращения collision
var MagicNumberV2 = []byte{0x46, 0x54, 0x52, 0x53, 0x02} // "FTRS\x02"
// MinCompressedSize — минимальный размер валидного сжатого блока
// Для защиты от collision с пользовательскими данными
const MinCompressedSize = 14 // 5 (magic v2) + 1 (type) + 8 (size)
// CompressionType определяет тип сжатия
type CompressionType byte
const (
CompressionNone CompressionType = 0x00
CompressionSnappy CompressionType = 0x01
CompressionBrotli CompressionType = 0x02
CompressionZstd CompressionType = 0x03
)
// Compress сжимает данные с использованием указанного алгоритма
func Compress(data []byte, config *Config) ([]byte, error) {
if !config.Enabled {
return data, nil
}
if len(data) < config.MinSize {
return data, nil
}
var compressed []byte
var err error
var compType CompressionType
switch config.Algorithm {
case "snappy":
compressed = snappy.Encode(nil, data)
compType = CompressionSnappy
case "brotli":
buf := bytes.NewBuffer(nil)
writer := brotli.NewWriter(buf)
if _, err := writer.Write(data); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("brotli write failed: %v", err)
}
if err := writer.Close(); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("brotli close failed: %v", err)
}
compressed = buf.Bytes()
compType = CompressionBrotli
case "zstd":
var encoder *zstd.Encoder
var encoderLevel zstd.EncoderLevel
switch {
case config.Level <= 1:
encoderLevel = zstd.SpeedFastest
case config.Level <= 3:
encoderLevel = zstd.SpeedDefault
case config.Level <= 6:
encoderLevel = zstd.SpeedBetterCompression
default:
encoderLevel = zstd.SpeedBestCompression
}
encoder, err = zstd.NewWriter(nil, zstd.WithEncoderLevel(encoderLevel))
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("failed to create zstd encoder: %v", err)
}
defer encoder.Close()
compressed = encoder.EncodeAll(data, nil)
compType = CompressionZstd
default:
return nil, fmt.Errorf("unsupported compression algorithm: %s", config.Algorithm)
}
// Проверяем, что сжатие действительно уменьшило размер
if len(compressed) >= len(data) {
return data, nil
}
// Используем MagicNumberV2 (5 байт) + type (1) + size (8) = 14 байт
header := make([]byte, 5+1+8)
copy(header[0:5], MagicNumberV2)
header[5] = byte(compType)
binary.LittleEndian.PutUint64(header[6:], uint64(len(data)))
result := make([]byte, 0, len(header)+len(compressed))
result = append(result, header...)
result = append(result, compressed...)
return result, nil
}
// Decompress распаковывает данные
// Поддержка обоих форматов (V1 и V2), усиленная валидация
func Decompress(data []byte) ([]byte, error) {
// Проверяем V2 формат (5-байтовый magic)
if len(data) >= MinCompressedSize && bytes.Equal(data[0:5], MagicNumberV2) {
return decompressV2(data)
}
// Проверяем V1 формат (4-байтовый magic) для обратной совместимости
if len(data) >= 4+1+8 && bytes.Equal(data[0:4], MagicNumber) {
return decompressV1(data)
}
return nil, fmt.Errorf("invalid magic number")
}
// decompressV1 распаковывает данные в старом формате V1
func decompressV1(data []byte) ([]byte, error) {
if len(data) < 4+1+8 {
return nil, fmt.Errorf("data too short for compressed format V1")
}
compType := CompressionType(data[4])
originalSize := binary.LittleEndian.Uint64(data[5:13])
compressedData := data[13:]
if originalSize == 0 {
return nil, fmt.Errorf("invalid original size")
}
return doDecompress(compType, compressedData, originalSize)
}
// decompressV2 распаковывает данные в новом формате V2
// Добавлена проверка согласованности размера
func decompressV2(data []byte) ([]byte, error) {
if len(data) < MinCompressedSize {
return nil, fmt.Errorf("data too short for compressed format V2")
}
compType := CompressionType(data[5])
originalSize := binary.LittleEndian.Uint64(data[6:14])
compressedData := data[14:]
// Проверка разумности размера
if originalSize == 0 || originalSize > 100*1024*1024*1024 { // Max 100GB
return nil, fmt.Errorf("invalid original size: %d", originalSize)
}
if len(compressedData) == 0 {
return nil, fmt.Errorf("no compressed data")
}
return doDecompress(compType, compressedData, originalSize)
}
// doDecompress выполняет распаковку по типу
func doDecompress(compType CompressionType, compressedData []byte, originalSize uint64) ([]byte, error) {
var decompressed []byte
var err error
switch compType {
case CompressionSnappy:
decompressed, err = snappy.Decode(nil, compressedData)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("snappy decode failed: %v", err)
}
case CompressionBrotli:
reader := brotli.NewReader(bytes.NewReader(compressedData))
buf := bytes.NewBuffer(nil)
_, err = buf.ReadFrom(reader)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("brotli decode failed: %v", err)
}
decompressed = buf.Bytes()
case CompressionZstd:
decoder, err := zstd.NewReader(nil)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("failed to create zstd decoder: %v", err)
}
defer decoder.Close()
decompressed, err = decoder.DecodeAll(compressedData, nil)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("zstd decode failed: %v", err)
}
case CompressionNone:
return compressedData, nil
default:
return nil, fmt.Errorf("unsupported compression type: %d", compType)
}
// Проверяем, что распакованный размер совпадает с заявленным
if uint64(len(decompressed)) != originalSize {
return nil, fmt.Errorf("size mismatch: expected %d, got %d", originalSize, len(decompressed))
}
return decompressed, nil
}
// DecompressAuto автоматически определяет, сжаты ли данные, и распаковывает при необходимости
// Усиленная проверка для предотвращения collision
func DecompressAuto(data []byte) ([]byte, error) {
// Проверяем V2 magic (более надёжный)
if len(data) >= MinCompressedSize && bytes.Equal(data[0:5], MagicNumberV2) {
return Decompress(data)
}
// Проверяем V1 magic (для обратной совместимости)
if len(data) >= 4+1+8 && bytes.Equal(data[0:4], MagicNumber) {
// Дополнительная проверка: тип сжатия должен быть валидным
compType := CompressionType(data[4])
if compType <= CompressionZstd {
return Decompress(data)
}
}
// Данные не сжаты
return data, nil
}
// IsCompressed проверяет, сжаты ли данные
// Проверка обоих форматов
func IsCompressed(data []byte) bool {
if len(data) >= MinCompressedSize && bytes.Equal(data[0:5], MagicNumberV2) {
return true
}
if len(data) >= 4+1+8 && bytes.Equal(data[0:4], MagicNumber) {
compType := CompressionType(data[4])
return compType <= CompressionZstd
}
return false
}
// GetCompressionType возвращает тип сжатия данных
func GetCompressionType(data []byte) CompressionType {
if len(data) >= MinCompressedSize && bytes.Equal(data[0:5], MagicNumberV2) {
return CompressionType(data[5])
}
if !IsCompressed(data) || len(data) < 5 {
return CompressionNone
}
return CompressionType(data[4])
}
// GetCompressionRatio возвращает коэффициент сжатия
func GetCompressionRatio(original, compressed []byte) float64 {
if len(original) == 0 {
return 1.0
}
return float64(len(compressed)) / float64(len(original))
}